1、最新料推薦疊放物塊間的靜磨擦力剖析廣州市天心區(qū)第二中學(xué)曹良鄉(xiāng)疊放物塊間是否有靜磨擦力及靜磨擦力的方向?qū)χ袑W(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度,我們先假定接觸面是不光滑的,兩物體間有彈力。按照磨擦力形成的條件,本文從多個(gè)角度去討論,進(jìn)而確定靜磨擦力的有無(wú)及方向。下邊就這個(gè)問(wèn)題分二種類(lèi)型進(jìn)行剖析。1、兩物塊保持相對(duì)靜止,不受拉力一起運(yùn)動(dòng)兩物體一起運(yùn)動(dòng),如圖,可能是往右勻速運(yùn)動(dòng),也可能是往右做減速運(yùn)動(dòng)。(1)如往右勻速運(yùn)動(dòng),假定A、B之間光滑,因?yàn)閼T性,A可以繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。v所以A與B之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明也沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。可知,A不會(huì)受B給A的磨擦力,同理,把A、B
2、看成一個(gè)整體,地面也必不給B磨擦力,B與地接觸處必光滑。(2)如兩物體往右做減速運(yùn)動(dòng),假定A、B之間是光滑的,則A將相對(duì)于B往前滑動(dòng),說(shuō)明A有相對(duì)于B往右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),可知A必遭到向左的靜磨擦力。例練1:如圖所示,一輛車(chē)輛在平直道路上往右運(yùn)動(dòng),車(chē)上有一木架,試判定下述情況中,木架所受磨擦力的方向:(1)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)(兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng));(2)車(chē)輛勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng));解析:把木架與車(chē)輛看成疊放的A、B物體。類(lèi)比里面的剖析可知(1)車(chē)制動(dòng)時(shí),木架遭到向左的靜磨擦力。(2)木架隨車(chē)輛一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),木架不受磨擦力。2、兩物塊保持相對(duì)
3、靜止,其中有一物體受拉力作用當(dāng)兩個(gè)物體疊放,其中一個(gè)物體遭到拉力作用時(shí),有如下兩種方式(a)、(b)。試從以下幾種情況討論:(1)A、B物體一起往右勻速運(yùn)動(dòng)(2)A、B物體勻保持靜止(3)A、B物體一起往右做加速運(yùn)動(dòng)ab(4)A、B物體一起往右做減速運(yùn)動(dòng)(5)A、B物體一起向左做減速運(yùn)動(dòng)剖析:A、B兩物體相對(duì)靜止,A、B間如有磨擦力則為靜磨擦力,A物體遭到磨擦力有無(wú)及方向剖析對(duì)諸如下表。原理、方法勻a二力平衡速b二力平衡靜a二力平衡止b二力平衡剖析有無(wú)方向小結(jié)磨擦假定A物體受磨擦力,則A無(wú)勻速和靜止物體不能保持平衡狀態(tài)。都是平衡狀A(yù)物體要保持
4、平衡狀態(tài),則有向左態(tài),可以通過(guò)必須受向左的靜磨擦力。二力平衡來(lái)假定A物體受磨擦力,則A無(wú)確定物體是物體不能保持平衡狀態(tài)。否受靜磨擦A物體要保持平衡狀態(tài),則有向左力。必須受向左的靜磨擦力。1最新料推薦a牛頓運(yùn)動(dòng)定理往右加速b牛頓運(yùn)動(dòng)定理a牛頓運(yùn)動(dòng)定理往右減速b牛頓運(yùn)動(dòng)定理a牛頓運(yùn)動(dòng)定理向左減速b牛頓運(yùn)動(dòng)定理A物體要做加速運(yùn)動(dòng),要有往右的合外力,所以定會(huì)遭到往右的磨擦力。B物體要做加速運(yùn)動(dòng),B必將遭到A給B往右的磨擦力,所以A遭到向左的磨擦力,且f摩與F不相等。A物體有向左的加速度,則必受向左的靜磨擦力。A物體要形成向左的加速度,合外力必向左,即磨擦力向左
5、,且f與F的合力向左。A物體有往右的加速度,則必受往右的靜磨擦力。(1)B與地面光滑,因?yàn)锽向左減速,則B肯定受A給B往右的磨擦力,可知,A受向左的靜磨擦力。(2)B與地面之間不光滑,B相對(duì)于地向左運(yùn)動(dòng),受往右的滑動(dòng)磨擦力f,形成往右的加速度。有往右有向左有向左有向左有往右有向左無(wú)有往右有向左物體做變速運(yùn)動(dòng),可以通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定理結(jié)合受力情況進(jìn)行剖析,對(duì)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)則淡化考慮。例練2:三個(gè)相同物體疊置于一起,放在粗糙的水平面上,物體間接觸面不光滑,如圖所示,現(xiàn)用一水平力F作用于B上,三物體仍靜止,下述說(shuō)法正確的是()AB對(duì)A有摩
6、擦力作用BB遭到A、C磨擦力的作用CB只遭到C的磨擦力作用D地面對(duì)C有磨擦力作用,大小等于F解析:把B、C看成一個(gè)整體,這是a類(lèi)方式,可知A不受磨擦力,把A、B看成一個(gè)整體,這是b類(lèi)方式,則B、C間有磨擦力,把三個(gè)物體看成一個(gè)整體,則C受地面的磨擦力書(shū)與書(shū)重疊的摩擦力原理,方向向左,據(jù)二力平衡,地面對(duì)C的磨擦力與F大小相等。故答案CD正確。例練3:2014安徽卷如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊置于水平地面上A、B間的動(dòng)磨擦質(zhì)數(shù)為,B與地面間的動(dòng)磨擦質(zhì)數(shù)為12.最大靜磨擦力等于滑動(dòng)磨擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)A施
7、加一水平拉力F,則()A當(dāng)F2mg時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止51B當(dāng)F2mg時(shí),A的加速度為3gC當(dāng)F3mg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)1D無(wú)論F為什么值,B的加速度不會(huì)超過(guò)2g解析:設(shè)B對(duì)A的磨擦力為f1,A對(duì)B的磨擦力為f2,地面對(duì)B的磨擦力為f3,由牛頓2最新料推薦第三定理可知f與f大小相等,方向相反,f和f的最大值均為2mg,f的最大值為,在一定范圍內(nèi)A、B將相對(duì)靜止以mg.故當(dāng)0Fmg時(shí),A、B均保持靜止;繼續(xù)減小2共同的加速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng),設(shè)當(dāng)A、B正好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的拉力為
8、F,加速度為a,則對(duì)A,33有F2mg2ma,對(duì)A、B整體,有F2mg3ma,解得F3mg,故當(dāng)2mg3mg時(shí),A相對(duì)于B滑動(dòng)由以上剖析可知A錯(cuò)誤,C正確當(dāng)F52mg時(shí),A、B以共同的加速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng),將A、B看作整體,由牛頓第二定理有F3g,B正確對(duì)B來(lái)說(shuō),2mg3ma,解得a3其所受合力的最大值Fm2mg3mg1mg,即B的加速度不會(huì)超過(guò)1g,D正確222從前面的剖析可知,在研究靜磨擦力的時(shí)侯,我們可以采用假定法來(lái)確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),因而得出磨擦力的有無(wú)及方向;也可以從物體處的狀態(tài)來(lái)入手,倘若是靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)書(shū)與書(shū)重疊的摩擦力原理,可以從二力平衡進(jìn)行剖析;物體假如做變速運(yùn)動(dòng),通常應(yīng)當(dāng)從受力剖析入手,借助牛頓運(yùn)動(dòng)定理進(jìn)行求解。3